開關(guān)磁阻電機

1、開關(guān)磁阻電機的最早文獻卻可追溯到開關(guān)磁阻電機的最早文獻卻可追溯到1838年，英格蘭學(xué)者年，英格蘭學(xué)者Davidson 制造了一臺用以推動蓄電池機車的驅(qū)動系統(tǒng)。制造了一臺用以推動蓄電池機車的驅(qū)動系統(tǒng)。 70年代左右，英國年代左右，英國Leeds大學(xué)步進電機和磁阻電機研究小組首創(chuàng)了大學(xué)步進電機和磁阻電機研究小組首創(chuàng)了 一臺現(xiàn)代開關(guān)磁阻電機的雛形。一臺現(xiàn)代開關(guān)磁阻電機的雛形。 1980年，年，Lawrenson及其同事在及其同事在ICEM會議上，發(fā)表著名論文會議上，發(fā)表著名論文“開開 關(guān)磁阻調(diào)速電動機關(guān)磁阻調(diào)速電動機”，系統(tǒng)地介紹了他們的工作成果，闡述了，系統(tǒng)地介紹了他們的工作成果，闡述了SR 電機

2、的原理及設(shè)計特點，在國際上奠定了現(xiàn)代電機的原理及設(shè)計特點，在國際上奠定了現(xiàn)代SR電機的地位，這電機的地位，這 也標(biāo)志著也標(biāo)志著SRD正式得到國際認(rèn)證。正式得到國際認(rèn)證。 從此，世界上大批學(xué)者投入到從此，世界上大批學(xué)者投入到SR電機的研究領(lǐng)域。電機的研究領(lǐng)域。 到日前為止，在到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先 地位。除英國外，美國、中國、加拿大、印度、韓國等國家也都開地位。除英國外，美國、中國、加拿大、印度、韓國等國家也都開 展了展了SRD系統(tǒng)的研究工作。系統(tǒng)的研究工作。 通過通過20多年的研究和改進，多年的研究和改進，SRD的性

3、能不斷提高，目前已能的性能不斷提高，目前已能在數(shù)百在數(shù)百 瓦到數(shù)百千瓦的功率范圍瓦到數(shù)百千瓦的功率范圍內(nèi)使其性能不低于其他形式的電機。內(nèi)使其性能不低于其他形式的電機。 開關(guān)磁阻電機發(fā)展歷史開關(guān)磁阻電機發(fā)展歷史 位位置置檢檢測測 功功率率變變換換器器 SR電電動動機機 電電流流檢檢測測 控控制制信信號號 控控制制器器 電電 源源 負(fù)負(fù) 載載 工作機理 v開關(guān)磁阻電機的工作機理基于磁通總是沿磁導(dǎo)最大的路開關(guān)磁阻電機的工作機理基于磁通總是沿磁導(dǎo)最大的路 徑閉合的原理。徑閉合的原理。 v當(dāng)定、轉(zhuǎn)子齒中心線不重合、磁導(dǎo)不為最大時，磁場就當(dāng)定、轉(zhuǎn)子齒中心線不重合、磁導(dǎo)不為最大時，磁場就 會產(chǎn)生磁拉力，形成

4、磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到磁導(dǎo)最大的會產(chǎn)生磁拉力，形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到磁導(dǎo)最大的 位置。位置。 v當(dāng)向定子各相繞組中依次通入電流時，電機轉(zhuǎn)子將一步當(dāng)向定子各相繞組中依次通入電流時，電機轉(zhuǎn)子將一步 一步地沿著通電相序相反的方向轉(zhuǎn)動。一步地沿著通電相序相反的方向轉(zhuǎn)動。 v如果改變定子各相的通電次序，電機將改變轉(zhuǎn)向。但相如果改變定子各相的通電次序，電機將改變轉(zhuǎn)向。但相 電流通流方向的改變是不會影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。電流通流方向的改變是不會影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。 一、開關(guān)磁阻電機（Switched Reluctance Motor) 1. 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 A A B C DB C D Es S1 S2 VD1

5、 VD2 1 2 31 2 3 1 定子和轉(zhuǎn)子均為凸極定子和轉(zhuǎn)子均為凸極 結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)； 2 定子上空間相對的兩定子上空間相對的兩 個極上的線圈串聯(lián)或個極上的線圈串聯(lián)或 并聯(lián)構(gòu)成一相繞組并聯(lián)構(gòu)成一相繞組 3 定子集中繞阻、繞組定子集中繞阻、繞組 為單方向通電為單方向通電 4 轉(zhuǎn)子上無繞組轉(zhuǎn)子上無繞組 5 最常見的組合為最常見的組合為6/4 極，極，8/6極或極或12/8極。極。 電機原理演示電機原理演示電機原理演示電機原理演示電機原理演示電機原理演示 磁通總要沿著磁阻最小路徑閉合，一定形狀的鐵心磁通總要沿著磁阻最小路徑閉合，一定形狀的鐵心 在移動到最小磁阻位置時，必定使自己的軸線與主在移動到最小

6、磁阻位置時，必定使自己的軸線與主 磁場的軸線重合磁場的軸線重合 A-A 通電通電 1-1 與與A-A重合重合 B-B 通電通電 2-2 與與B-B重合重合 C-C 通電通電 3-3 與與C-C重合重合 D-D 通電通電 1-1 與與D-D重合重合 下面通過一個開關(guān)磁阻電動機原理模型來介紹工作原理。下面通過一個開關(guān)磁阻電動機原理模型來介紹工作原理。 電機的定子鐵芯有六個齒極，電機的定子鐵芯有六個齒極， 由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。 電機的轉(zhuǎn)子鐵芯有四個齒極，電機的轉(zhuǎn)子鐵芯有四個齒極， 由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。 由于定子與轉(zhuǎn)子都有凸起的齒極，這種形式也稱

7、為雙凸極由于定子與轉(zhuǎn)子都有凸起的齒極，這種形式也稱為雙凸極 結(jié)構(gòu)。在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），用來向電機提結(jié)構(gòu)。在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），用來向電機提 供工作磁場。在轉(zhuǎn)子上沒有線圈，這是磁阻電機的主要特點。供工作磁場。在轉(zhuǎn)子上沒有線圈，這是磁阻電機的主要特點。 在講電動機工作原理時常用通電導(dǎo)線在磁場中在講電動機工作原理時常用通電導(dǎo)線在磁場中 受力來解釋電動機旋轉(zhuǎn)的道理，磁阻電機轉(zhuǎn)子上沒受力來解釋電動機旋轉(zhuǎn)的道理，磁阻電機轉(zhuǎn)子上沒 有繞組，那是靠什么力推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動呢？有繞組，那是靠什么力推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動呢？ 磁阻電動機是利用磁阻最小原理，也就是磁通磁阻電動機是利用磁阻最小原理，也就是磁

8、通 總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。 下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是磁阻電動機的正視圖，定子六下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是磁阻電動機的正視圖，定子六 個齒極上繞有線圈，徑向相對的兩個線圈是連接在一起的，組成一個齒極上繞有線圈，徑向相對的兩個線圈是連接在一起的，組成一“相相”， 該電機有該電機有3相，結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)就稱該電機為三相相，結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)就稱該電機為三相6 / 4結(jié)構(gòu)。在下圖標(biāo)結(jié)構(gòu)。在下圖標(biāo) 注的注的A、B、C相線圈僅為后面分析磁路帶來方便，并不是連接三相交流電。相線圈僅為后面分析磁

9、路帶來方便，并不是連接三相交流電。 在下面有一組磁阻電動機運轉(zhuǎn)原理動畫的截圖，從中我們將看到磁阻電動機是如何轉(zhuǎn)在下面有一組磁阻電動機運轉(zhuǎn)原理動畫的截圖，從中我們將看到磁阻電動機是如何轉(zhuǎn) 動起來的，圖中紅色的線圈是通電線圈，黃色的線圈沒有電流通過；通過定子與轉(zhuǎn)子動起來的，圖中紅色的線圈是通電線圈，黃色的線圈沒有電流通過；通過定子與轉(zhuǎn)子 的深藍色線是磁力線；把轉(zhuǎn)子啟動前的轉(zhuǎn)角定為的深藍色線是磁力線；把轉(zhuǎn)子啟動前的轉(zhuǎn)角定為0度。度。 從左面圖起，從左面圖起，A相線圈接通電源產(chǎn)生磁通，磁力線從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，相線圈接通電源產(chǎn)生磁通，磁力線從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯， 磁力線可看成極有彈力

10、的線，在磁力的牽引下轉(zhuǎn)子開始逆時針轉(zhuǎn)動；中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)磁力線可看成極有彈力的線，在磁力的牽引下轉(zhuǎn)子開始逆時針轉(zhuǎn)動；中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 了了10度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到20度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度為止，到了度為止，到了30度轉(zhuǎn)度轉(zhuǎn) 子不再轉(zhuǎn)動，此時磁路最短。子不再轉(zhuǎn)動，此時磁路最短。 為了使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到為了使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度前已切斷度前已切斷A相電源在相電源在30度接通度接通B相電源，相電源， 磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖，于是轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動。中間磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖，于是轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動。

11、中間 圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到40度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到50度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60 度為止。度為止。 在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度前切斷度前切斷B相電源在相電源在60度時接通度時接通C相電源，磁通從最近的轉(zhuǎn)子相電源，磁通從最近的轉(zhuǎn)子 齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到70度的度的 圖，右面圖是轉(zhuǎn)到圖，右面圖是轉(zhuǎn)到80度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度為止。度為止。 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度前切斷度前切斷C相電源，轉(zhuǎn)子在相電源，轉(zhuǎn)子

12、在90度的狀態(tài)與前面度的狀態(tài)與前面0度開始時一樣，重度開始時一樣，重 復(fù)前面過程，接通復(fù)前面過程，接通A相電源，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，這樣不停的重復(fù)下去，轉(zhuǎn)子就會相電源，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，這樣不停的重復(fù)下去，轉(zhuǎn)子就會 不停的旋轉(zhuǎn)。這就是磁阻電動機的工作原理。不停的旋轉(zhuǎn)。這就是磁阻電動機的工作原理。 由于是運用了利用磁阻最小原理，故稱為磁阻電動機，又由于線圈電流通斷、由于是運用了利用磁阻最小原理，故稱為磁阻電動機，又由于線圈電流通斷、 磁通狀態(tài)直接受開關(guān)控制，故稱為磁通狀態(tài)直接受開關(guān)控制，故稱為開關(guān)磁阻電動機開關(guān)磁阻電動機。 向線圈供電的開關(guān)是用開關(guān)晶體管進行的，下面就是三相線圈與開關(guān)晶體管向線圈供電的開關(guān)

13、是用開關(guān)晶體管進行的，下面就是三相線圈與開關(guān)晶體管 的連接示意圖，的連接示意圖，BG1、BG2、BG3是三個開關(guān)晶體管，分別控制三相線圈是三個開關(guān)晶體管，分別控制三相線圈A、 B、C的電流通斷，三極管旁邊并聯(lián)的二極管是用來續(xù)流的。的電流通斷，三極管旁邊并聯(lián)的二極管是用來續(xù)流的。 由于電機靠磁阻工作，跟磁通方向無關(guān)，即跟電流方向無關(guān)，故在上面運行圖中沒有由于電機靠磁阻工作，跟磁通方向無關(guān)，即跟電流方向無關(guān)，故在上面運行圖中沒有 標(biāo)明磁力線的方向。標(biāo)明磁力線的方向。 A、B、C各相線圈輪流通電視乎簡單，實際情況要復(fù)雜些，線圈切斷電源后產(chǎn)生的自各相線圈輪流通電視乎簡單，實際情況要復(fù)雜些，線圈切斷電源

14、后產(chǎn)生的自 感電流不會立即消失，要提前關(guān)斷電源進行續(xù)流；為加大力矩相鄰相線圈有電流的時感電流不會立即消失，要提前關(guān)斷電源進行續(xù)流；為加大力矩相鄰相線圈有電流的時 間會有部分重合；調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷間會有部分重合；調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷 時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān)時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān) 各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與控制參數(shù)決定。各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與

15、控制參數(shù)決定。 轉(zhuǎn)速的計算 設(shè)：設(shè)：定子繞組為定子繞組為m相，定子齒數(shù)相，定子齒數(shù) Ns=2m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為轉(zhuǎn)子齒數(shù)為Nr。 當(dāng)定子繞組輪流通電一次時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子齒距。這當(dāng)定子繞組輪流通電一次時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子齒距。這 樣定子需輪流通電樣定子需輪流通電 Nr次轉(zhuǎn)子才轉(zhuǎn)過一周，故電機轉(zhuǎn)速次轉(zhuǎn)子才轉(zhuǎn)過一周，故電機轉(zhuǎn)速 n(r/min)與相繞組電壓的開關(guān)頻率與相繞組電壓的開關(guān)頻率 fph之間的關(guān)系為之間的關(guān)系為 給定子相繞組供電的功率變換器輸出電流脈動頻率給定子相繞組供電的功率變換器輸出電流脈動頻率 則為則為 60 ph r f n N 60 r ph N n f 60 nmN f r D )

16、2 2 kNN kmN sr s 1 1、為了避免單邊磁拉力，徑向必須對稱，所以、為了避免單邊磁拉力，徑向必須對稱，所以 雙凸極的雙凸極的定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。 2 2、定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)不相等，但應(yīng)盡量接近。、定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)不相等，但應(yīng)盡量接近。 因為當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)相近時，就可能加大定因為當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)相近時，就可能加大定 子相繞組電感隨轉(zhuǎn)角的平均變化率，這是提高電子相繞組電感隨轉(zhuǎn)角的平均變化率，這是提高電 機出力的重要因素。機出力的重要因素。 )2 2 kNN kmN sr s 相數(shù)相數(shù) 3 4 5 6 7 8 9 定子極數(shù)定子極數(shù) 6 8 10 12

17、 14 16 18 轉(zhuǎn)子極數(shù)轉(zhuǎn)子極數(shù) 4 6 8 10 12 14 16 步進角步進角(度度) 30 15 9 6 4.28 3.21 2.5 SR電機常用方案電機常用方案 相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常 用三相、四相，還有人在研究兩相、單相用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM 低于三相的低于三相的SRM 沒有自起動能力沒有自起動能力 （1） 2-phase 4 stator pole/2 rotor pole（2） 4-phase 8 stator pole/6 rotor pole（3） 3-phase 6 stator pole/4

18、 rotor pole（4） 5-phase 10 stator pole/8 rotor pole PM PM 開關(guān)磁阻電機的優(yōu)缺點開關(guān)磁阻電機的優(yōu)缺點 vSR電機轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，繞電機轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，繞 組端部較短，沒有相間跨接線，因此組端部較短，沒有相間跨接線，因此SR電機的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機還要簡單。電機的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機還要簡單。 vSR電機的材料利用系數(shù)高，與直流電機甚至感應(yīng)電機相比，體積小、堅固、維護量小。電機的材料利用系數(shù)高，與直流電機甚至感應(yīng)電機相比，體積小、堅固

19、、維護量小。 v由于由于SR電機的轉(zhuǎn)矩與電流極性無關(guān)，只需要單方向的電流激勵，因此在理論上功率變換電機的轉(zhuǎn)矩與電流極性無關(guān)，只需要單方向的電流激勵，因此在理論上功率變換 器電路中每相可以只用一個可控開關(guān)元件，而且每個可控開關(guān)元件都與電機繞組串聯(lián)，不器電路中每相可以只用一個可控開關(guān)元件，而且每個可控開關(guān)元件都與電機繞組串聯(lián)，不 會出現(xiàn)像交流電機會出現(xiàn)像交流電機PWM逆變器那樣有電源直通短路的危險，所以功率變換器電路簡單，逆變器那樣有電源直通短路的危險，所以功率變換器電路簡單， 可靠性高。可靠性高。 vSR電機轉(zhuǎn)子上無繞組，系統(tǒng)在低速運行時，不僅轉(zhuǎn)矩大，而且轉(zhuǎn)子發(fā)熱不嚴(yán)重。電機轉(zhuǎn)子上無繞組，系統(tǒng)在

20、低速運行時，不僅轉(zhuǎn)矩大，而且轉(zhuǎn)子發(fā)熱不嚴(yán)重。 vSRD系統(tǒng)可以通過對電流的導(dǎo)通、斷開以及電流幅值等的控制，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動，系統(tǒng)可以通過對電流的導(dǎo)通、斷開以及電流幅值等的控制，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動， 四象限運行和寬廣的恒功率范圍。四象限運行和寬廣的恒功率范圍。 vSRD系統(tǒng)的容錯能力強，在缺相的情況下仍然能可靠運行。系統(tǒng)的容錯能力強，在缺相的情況下仍然能可靠運行。 vSR電機原有的轉(zhuǎn)矩脈動大、噪聲大的缺點通過技術(shù)的進步也已經(jīng)可以解決。電機原有的轉(zhuǎn)矩脈動大、噪聲大的缺點通過技術(shù)的進步也已經(jīng)可以解決。 1)1)電動機結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用于高速電動機結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用于高速 SRSR電機轉(zhuǎn)

21、子上沒有任何形式的繞組、永電機轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永 磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組， 繞組端部較短，沒有相間跨接線，因此繞組端部較短，沒有相間跨接線，因此SRSR電機電機 的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機還要簡單。的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機還要簡單。 2)2)功率電路簡單可靠功率電路簡單可靠 因為電動機轉(zhuǎn)矩方向與繞因為電動機轉(zhuǎn)矩方向與繞 組電流方向無關(guān)，即只需單方向繞組電流，故組電流方向無關(guān)，即只需單方向繞組電流，故 功率電路可以做到每相一個功率開關(guān)。功率電路可以做到每相一個功率開關(guān)。 3)3)各相獨立工作，可構(gòu)成極高可靠性系統(tǒng)各相獨立工作，可構(gòu)成

22、極高可靠性系統(tǒng) 從電動機從電動機 的電磁結(jié)構(gòu)上看，各相繞組和磁路相互獨立，各自的電磁結(jié)構(gòu)上看，各相繞組和磁路相互獨立，各自 在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。而不像在一般電在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。而不像在一般電 動機中必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個動機中必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個 圓形旋轉(zhuǎn)磁場，電動機才能正常運轉(zhuǎn)。圓形旋轉(zhuǎn)磁場，電動機才能正常運轉(zhuǎn)。 4)4)高起動轉(zhuǎn)矩，低起動電流高起動轉(zhuǎn)矩，低起動電流 控制器從電源側(cè)吸收較控制器從電源側(cè)吸收較 少的電流，在電機側(cè)得到較大的起動轉(zhuǎn)矩是本系統(tǒng)少的電流，在電機側(cè)得到較大的起動轉(zhuǎn)矩是本系統(tǒng) 的一大特點。的一大特點。 （SR:0.4

23、IN,1.4TN IM:6-7IN,2-3TN） 5)5)適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)運行適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)運行 SRDSRD系統(tǒng)系統(tǒng) 具有的高起動轉(zhuǎn)矩，低起動電流的特點，具有的高起動轉(zhuǎn)矩，低起動電流的特點， 使之在起動過程中電流沖擊小，電動機和使之在起動過程中電流沖擊小，電動機和 控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運行時還小?？刂破靼l(fā)熱較連續(xù)額定運行時還小。 6)6)可控參數(shù)多，調(diào)速性能好可控參數(shù)多，調(diào)速性能好 控制開關(guān)磁阻電控制開關(guān)磁阻電 動機的主要運行參數(shù)和常用方法至少有四動機的主要運行參數(shù)和常用方法至少有四 種種: :相開通角相開通角, ,相關(guān)斷角相關(guān)斷角, , 相電流幅值相電流幅值, ,相繞相繞

24、 組電壓。組電壓。 7)7)效率高，損耗小效率高，損耗小 SRDSRD系統(tǒng)是一種非常系統(tǒng)是一種非常 高效的調(diào)速系統(tǒng)。高效的調(diào)速系統(tǒng)。 8)8)可通過機和電的統(tǒng)一協(xié)調(diào)設(shè)計滿足各可通過機和電的統(tǒng)一協(xié)調(diào)設(shè)計滿足各 種特殊使用要求種特殊使用要求 。 9)9)缺點：轉(zhuǎn)矩脈動、振動、噪聲缺點：轉(zhuǎn)矩脈動、振動、噪聲 但可通但可通 過特殊設(shè)計克服過特殊設(shè)計克服 30 SRD的特點 vSR電機結(jié)構(gòu)簡單、堅固、維護量小 v功率變換器電路簡單、可靠性高 v可以在寬廣的速度和負(fù)載范圍內(nèi)高效率運行 v控制方便、靈活，易于實現(xiàn)四象限運行 v起動電流小，啟動轉(zhuǎn)矩大 v容錯能力強，在缺相情況下仍能可靠運行 v轉(zhuǎn)矩脈動大 v振

25、動與噪聲大 開關(guān)磁阻電動機（開關(guān)磁阻電動機（Switched Reluctance Drive ：SRD）是）是 繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的最最 新一代無級調(diào)速系統(tǒng)新一代無級調(diào)速系統(tǒng)，是集現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、電力，是集現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、電力 電子技術(shù)、紅外光電技術(shù)及現(xiàn)代電磁理論、設(shè)計和制作技術(shù)為電子技術(shù)、紅外光電技術(shù)及現(xiàn)代電磁理論、設(shè)計和制作技術(shù)為 一體的光、機、電一體化高新技術(shù)。一體的光、機、電一體化高新技術(shù)。 它具有調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點。它具有調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點。 英、美等經(jīng)濟發(fā)達國家對開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)的研英、美等經(jīng)濟發(fā)達國家對開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)的研 究起步較早，并已取得顯著效果，產(chǎn)品功率等級從數(shù)究起步較早，并已取得顯著效果，產(chǎn)品功率等級從數(shù)w直